ES2707983T3 - Dispositivo mejorado para humedecer una dosis de café molido en máquinas de café que tienen un elemento de calentamiento en la unidad dispensadora y procedimiento de humectación - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo para humedecer una dosis de café molido en máquinas de café, preferiblemente máquinas de café expreso, en particular, pero sin limitación, máquinas profesionales de elaboración de café expreso, durante la preparación de bebida, que comprenden una fuente de agua a presión (4), al menos una unidad dispensadora de bebida (13), un portafiltro (15) acoplado de manera desmontable a dicha unidad dispensadora (13), un calentador de agua (12) colocado en la unidad dispensadora, un elemento de calentamiento (20) para calentar el agua a la temperatura programada para dispensar bebida en dicho calentador de agua (12), un sistema de suministro de agua (3, 11) que conecta dicha fuente de agua a presión (4) con dicho calentador de agua (12), un conducto dispensador (23) que conecta el calentador (12) con la unidad dispensadora (13), así como un dispositivo de válvula dispensadora (26) insertado en dicho conducto dispensador (23) para cerrar y abrir el conducto y para alimentar agua caliente al portafiltro (15) y hacer que ésta se disemine en la dosis de café molido contenido en dicho portafiltro, así como una unidad electrónica de control y programación (22) conectada al menos con dicha fuente de agua a presión (4), dicho elemento de calentamiento (20) y dicho dispositivo de válvula dispensadora (26), comprendiendo además un dispositivo de válvula adicional (28) ubicado en dicho sistema de suministro de agua (3, 11) que conecta dicha fuente de agua a presión (4) con dicho calentador de agua (12), estando conectado dicho dispositivo de válvula adicional (28) a dicha unidad electrónica de control y programación, caracterizado por que dicha unidad de control y programación (22) está configurada para abrir dicho dispositivo de válvula dispensadora (26), cerrar dicho dispositivo de válvula adicional (28) y mantener cerrado dicho dispositivo de válvula adicional (28) mientras dicho dispositivo de válvula dispensadora (26) está abierto durante el tiempo requerido para que la dosis de café molido en el portafiltro (15) se humedezca con el agua que sale de dicho calentador de agua (12).
Description
DESCRIPCION
Dispositivo mejorado para humedecer una dosis de cafe molido en maquinas de cafe que tienen un elemento de calentamiento en la unidad dispensadora y procedimiento de humectacion
La presente invencion se refiere a un dispositivo mejorado para humedecer una dosis de cafe molido en maquinas de cafe, preferiblemente maquinas de cafe expreso, que comprenden una fuente de agua a presion, al menos una unidad dispensadora de bebida, un portafiltro acoplado de manera desmontable a dicho dispensador, un calentador de agua colocado en la unidad dispensadora, un sistema de suministro de agua, que conecta dicha fuente de agua a presion con dicho calentador, un conducto dispensador que conecta el calentador con la unidad dispensadora, asf como un dispositivo de valvula dispensadora insertado en dicho conducto dispensador para cerrar y abrir el conducto, y para alimentar agua caliente al portafiltro y hacer que esta se disemine en la dosis de cafe molido contenido en el portafiltro, asf como a una unidad electronica de control y programacion conectada al menos con dicha fuente de agua a presion, con dicho calentador y con dicho dispositivo de valvula dispensadora.
Alternativamente, la maquina tambien puede comprender una caldera de calentamiento de agua dispuesta en el sistema de suministro de agua entre la fuente de agua a presion y el calentador colocado en la unidad dispensadora, estando la caldera equipada preferiblemente con un intercambiador de calor tradicional.
Preferiblemente, la maquina tiene una pluralidad de unidades dispensadoras.
Se conocen en la tecnica, las maquinas de cafe expreso del tipo mencionado anteriormente, como se describe, por ejemplo, en los documentos EP-A-1 360918, EP-A-2314183, EP-A-2314182, EP-A-2133011.
La invencion tambien se refiere al proceso de escaldado correspondiente.
En uso real, las maquinas de cafe como se describio anteriormente tienen el inconveniente de un tiempo mas corto para humedecer la dosis de cafe molido en comparacion con las maquinas tradicionales, cuyo tiempo de humectacion generalmente vana de 5 a 7 segundos desde el momento en que se abre la valvula dispensadora, el cual se considera un tiempo optimo en las maquinas de cafe para obtener una dispersion adecuada del agua a traves de la dosis de cafe molido.
Como se sabe, el tiempo de escaldado o humedecimiento es el tiempo requerido, desde el momento en el que se abre el dispositivo de valvula dispensadora, para que el agua caliente aumente su presion desde un valor bajo, generalmente ligeramente por encima de 1 bar, hasta el valor operativo tradicional de aproximadamente 8-9 bares. Las maquinas de cafe que tienen un calentador independiente en cada unidad dispensadora, que forma el objeto de la presente invencion, no pueden garantizar los tiempos anteriores para un aumento de presion desde el valor inicial de 1 bar hasta el valor operativo de 8-9 bares bajo el cual el cafe es realmente dispensado, debido a su construccion.
Esto es debido a que, cuando se inicia el proceso dispensador del cafe, el calentador de agua del dispensador esta casi lleno de agua y se comunica con la fuente de agua a presion, representada tradicionalmente como una bomba, por lo que se expone casi instantaneamente a la presion de operacion de la bomba, que esta a unos 8-9 bares. Por lo tanto, el agua se expulsa de la camara del calentador y macerar el cafe en el portafiltro, cuando ya esta a la presion maxima de operacion de 8-9 bares.
El objeto de la presente invencion es obviar el inconveniente descrito anteriormente proporcionando una disposicion tecnica que permite que las maquinas equipadas con un calentador en la unidad dispensadora tambien garanticen tiempos ajustables para humedecer la dosis de cafe molido en el portafiltro, y que se correspondan con los tiempos que se ha averiguado en la tecnica que son optimos, desde el momento en el que se abre el dispositivo de valvula dispensadora.
Tal objeto se satisface por un dispositivo segun se define a continuacion en la reivindicacion 1.
La invencion se describira ahora con mayor detalle con referencia al dibujo adjunto, que representa esquematicamente el circuito hidraulico de una maquina de cafe que materializa la invencion.
Haciendo referencia a esta figura, el numero 1 designa una caldera tradicional para generar agua caliente y vapor. Esta caldera recibe agua fna, como se conoce en la tecnica, de una fuente de agua fna, referenciada con 2, que es externa a la maquina.
Tal fuente de agua 2 alimenta agua a traves de un conducto 3 y una bomba 4 a un intercambiador de calor 5, tambien conocido en la tecnica, en una maquina de cafe expreso, es decir, en su caldera 1.
El agua calentada se alimenta desde la salida de tal intercambiador de calor 5, a traves de un conducto 6, a una estacion de mezcla 7, que tambien esta en comunicacion con un conducto de agua fna 8, conectado al conducto 3. Reguladores de flujo respectivos, referenciados con 9 y 10, estan situados en el conducto de agua caliente 6 y en el
conducto de agua fna 8, aguas arriba de la estacion de mezcla 7.
Estos reguladores de flujo permiten anadir agua fna al agua caliente para obtener un flujo de agua templada a una temperature predeterminada T1, por ejemplo de 40°C a 50°C, en el conducto 11, tal agua fluye mas alla de la estacion de mezcla 7 para alcanzar un calentador 12 en forma de una pequena camara montada en el dispositivo o unidad de dispensacion de cafe, generalmente referenciado con 13. Alternativamente, la fuente de agua 2 puede conectarse directamente al calentador 12 mediante un sistema de suministro de agua que comprende el conducto de agua caliente 6, que puede conectarse directamente al calentador 12 sin la disposicion de la caldera 1 y el intercambiador de calor 5. Esta unidad dispensadora 13 comprende, como se conoce en la tecnica, un cuerpo de elaboracion 14 que, en el ejemplo ilustrado, consiste en la base de la camara del calentador 12, y una unidad de elaboracion que consiste en un portafiltro 15, con un filtro 16 y una boquilla dispensadora de cafe 17, debajo de la cual una copa de recogida 18 esta colocada de forma operable, como tambien se conoce en la tecnica.
Unos medios de conexion 19 estan dispuestos en el cuerpo de elaboracion 14 para la conexion desmontable del portafiltro 15.
Una resistencia electrica 20 esta situada dentro de la camara del calentador 12, para calentar agua con una potencia variable, como se apreciara mas adelante en la descripcion, de tal modo que se obtenga una temperatura del agua T3 mas alta que la temperatura de operacion T2, que vana de 60°C a 110°C, durante un breve penodo de tiempo dentro del calentador 12, segun lo requiera el sistema como la mejor temperatura para la formacion de cafe.
El funcionamiento de la resistencia de calentamiento 20 se controla mediante un sensor de temperatura 21 y una unidad central de procesamiento (CPU), designada esquematicamente como 22.
El agua de la camara del calentador 12 se transporta a la unidad de elaboracion de cerveza, es decir, el portafiltro 15, a traves de un conducto 23 que conecta la salida 24 de la camara del calentador 12 con el canal 25 formado en el cuerpo dispensador 14 y que termina directamente aguas arriba del filtro 16.
Un dispositivo de valvula dispensadora 26, por ejemplo una valvula de solenoide, esta situada en el conducto 23, y tambien es controlada por la unidad de control 22.
Este dispositivo de valvula dispensadora 26 tiene una posicion en la que hace que el agua se alimente al portafiltro para la formacion de bebida, y otra posicion en la que detiene la alimentacion de agua y se comunica con un desague 27, externo a la maquina.
Segun la invencion, un dispositivo de valvula adicional 28 estara colocado en el conducto de agua caliente 11 o el conducto 3, si el calentador 12 esta conectado directamente con la fuente de agua 2.
El dispositivo de valvula 28, que tambien es preferiblemente una valvula de solenoide, esta conectado a la unidad central de procesamiento 22 para abrirse y cerrarse segun lo que se describe a continuacion.
Este dispositivo de valvula 28 esta abierto en su estado de reposo, con la camara del dispositivo calentador 12 en comunicacion de fluido con la bomba 4, independientemente de si la maquina de cafe esta equipada con una caldera 1, teniendo posiblemente su intercambiador de calor 5, ademas del dispositivo calentador 12 en cada dispensador 13, o la bomba 4 esta conectada directamente al dispositivo calentador 12 sin la disposicion de los reguladores de flujo 9 y 10 o la caldera 1. Segun el proceso de escaldado de la invencion, siempre que se seleccione una operacion dispensadora de cafe por el operador, el dispositivo de valvula dispensadora 26 resulta accionado y alcanza su estado abierto, lo que hace que el dispositivo de valvula 28 se cierre simultaneamente o con un retraso de 0 a 5 segundos, y que permanezca en tal posicion cerrada durante un tiempo programable.
Siempre que el dispositivo de valvula 28 este cerrado, es decir, durante un tiempo que puede seleccionarse preferiblemente de 0 segundos a un maximo de 10 segundos, la camara del calentador 12 ya no esta en comunicacion de fluido con el resto del circuito aguas arriba del dispositivo de valvula 28 y el agua caliente que llega al portafiltro 15 solo proviene del dispositivo calentador 12 en la unidad dispensadora.
Desde el momento en que se abre el dispositivo de valvula 26 y mientras el dispositivo de valvula 28 esta cerrado, el elemento de calentamiento 20 se enciende mediante la unidad de control 22, con la potencia necesaria para hacer que la temperatura del agua aumente independientemente del valor de la temperatura de operacion T2 alcanzado en el dispositivo de calentamiento 12, sin estar sujeto a supervision por la unidad de control 22 a traves del sensor de temperatura 21 en el dispositivo de calentamiento 12, pero sin riesgo de seguridad.
El agua en el dispositivo calentador 12 aumenta su temperatura desde el valor operativo T2 hasta un valor T3, con un incremento de 1-5°C, preferiblemente 2°C.
A medida que aumenta la temperatura, tambien aumenta la presion y se expulsa agua caliente desde el dispositivo calentador hacia el portafiltro, para comenzar a humedecer los granos de cafe a una presion ligeramente superior a 1 bar.
Una vez que ha transcurrido el tiempo de cierre programado para el dispositivo de valvula 28, este ultimo asume
nuevamente su posicion abierta, restaurando asf la comunicacion de fluido entre la camara del dispositivo de calentamiento 12 y la bomba 4 y aumentando la presion del agua dispensada hacia el portafiltro 15 hasta la presion de funcionamiento de unos 9 ±1 bar en unos instantes.
La seleccion del tiempo de cierre para el dispositivo de valvula 28 permitira la personalizacion del tiempo durante el cual el agua caliente se esparcira a traves de los posos del cafe antes de alcanzar la presion de funcionamiento de aproximadamente 9 ±1 bar.
Por ejemplo, tal tiempo de cierre puede ajustarse a 5-7 segundos para alcanzar un rendimiento optimo de dispensacion de bebida y una alta calidad de bebida.
Tan pronto como el dispositivo de valvula 28 vuelve a su posicion abierta, la unidad de control central 22 reanuda la supervision del dispositivo de calentamiento 20 de la unidad dispensadora, de tal modo que este ultimo puede encenderse, si es necesario, para mantener el valor de temperatura programado por el usuario durante todo el tiempo de dispensacion de bebida.
Claims (9)
1. Un dispositivo para humedecer una dosis de cafe molido en maquinas de cafe, preferiblemente maquinas de cafe expreso, en particular, pero sin limitacion, maquinas profesionales de elaboracion de cafe expreso, durante la preparacion de bebida, que comprenden una fuente de agua a presion (4), al menos una unidad dispensadora de bebida (13), un portafiltro (15) acoplado de manera desmontable a dicha unidad dispensadora (13), un calentador de agua (12) colocado en la unidad dispensadora, un elemento de calentamiento (20) para calentar el agua a la temperatura programada para dispensar bebida en dicho calentador de agua (12), un sistema de suministro de agua (3, 11) que conecta dicha fuente de agua a presion (4) con dicho calentador de agua (12), un conducto dispensador (23) que conecta el calentador (12) con la unidad dispensadora (13), asf como un dispositivo de valvula dispensadora (26) insertado en dicho conducto dispensador (23) para cerrar y abrir el conducto y para alimentar agua caliente al portafiltro (15) y hacer que esta se disemine en la dosis de cafe molido contenido en dicho portafiltro, asf como una unidad electronica de control y programacion (22) conectada al menos con dicha fuente de agua a presion (4), dicho elemento de calentamiento (20) y dicho dispositivo de valvula dispensadora (26), comprendiendo ademas un dispositivo de valvula adicional (28) ubicado en dicho sistema de suministro de agua (3, 11) que conecta dicha fuente de agua a presion (4) con dicho calentador de agua (12), estando conectado dicho dispositivo de valvula adicional (28) a dicha unidad electronica de control y programacion, caracterizado por que dicha unidad de control y programacion (22) esta configurada para abrir dicho dispositivo de valvula dispensadora (26), cerrar dicho dispositivo de valvula adicional (28) y mantener cerrado dicho dispositivo de valvula adicional (28) mientras dicho dispositivo de valvula dispensadora (26) esta abierto durante el tiempo requerido para que la dosis de cafe molido en el portafiltro (15) se humedezca con el agua que sale de dicho calentador de agua (12).
2. Un dispositivo segun la reivindicacion 1, en el que dicha unidad de control y programacion (22) esta configurada ademas para cerrar dicho dispositivo de valvula adicional (28) al mismo tiempo que se abre dicho dispositivo de valvula dispensadora (26).
3. Un dispositivo segun la reivindicacion 1, en el que dicha unidad de control y programacion (22) esta configurada ademas para cerrar dicho dispositivo de valvula adicional (28) con un retardo de 0 a 5 segundos despues del momento en que se abre dicho dispositivo de valvula dispensadora (26).
4. Un dispositivo segun la reivindicacion 1, en el que dicha unidad de control y programacion (22) esta configurada ademas para aumentar la temperatura de dicho elemento de calentamiento (20) por encima de la temperatura programada de dispensacion de bebida cuando dicho dispositivo de valvula adicional (28) esta cerrado y dicho dispositivo de valvula dispensadora (26) esta abierto.
5. Un dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que comprende un calentador de agua (1) situado entre dicha fuente de agua a presion y dicho dispositivo de valvula adicional (28).
6. Un dispositivo segun la reivindicacion 5, en el que dicho calentador de agua (1) comprende un intercambiador de calor (5).
7. Un dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicha fuente de agua a presion comprende una bomba (4).
8. Un procedimiento para dispensar cafe expreso, usando un dispositivo segun la reivindicacion 1 con una temperatura de dispensacion programada, despues de humedecer una dosis de cafe molido en un portafiltro de una unidad dispensadora de una maquina de cafe expreso, comprendiendo la maquina un calentador de agua (12) ubicado en la unidad dispensadora (13), un elemento de calentamiento (20) para calentar agua en el calentador de agua (12), generando dicho elemento de calentamiento (20) una temperatura programada de dispensacion de cafe, una fuente (4) de agua a presion para el calentador de agua (12), caracterizado por que, despues de comenzar el paso de dispensacion de cafe, comprende los pasos de:
- abrir el suministro de agua calentada desde dicho calentador de agua (12) hacia el portafiltro;
- cerrar el suministro de agua a presion desde la fuente hasta el calentador de agua (12) en la unidad dispensadora; - aumentar la temperatura del elemento de calentamiento (20) del calentador de agua (12) por encima de la temperatura programada para calentar agua a la temperatura de dispensacion del cafe;
- mantener cerrado el suministro de agua a presion hacia el calentador de agua (12) y mantener incrementada la temperatura de dicho elemento de calentamiento hasta que la dosis de cafe molido en el portafiltro se humedezca con el agua que sale del calentador de agua (12);
- abrir el suministro de agua a presion desde la fuente hasta el calentador de agua (12).
9. Un procedimiento segun la reivindicacion 8, en el que dicho suministro de agua a presion al calentador de agua (12) se mantiene cerrado durante un penodo de tiempo que vana de 0 a 10 segundos.
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